Redis 如何从海量数据中查询某一个 Key ?

野性酷女 2023-07-18 02:38 17阅读 0赞

### Redis 如何从海量数据中查询某一个 Key ? ###

*  keys 的使用
 *  正式环境禁用 keys 的原因
 *  SCAN 的使用

# keys 的使用 #

语法：`keys PATTERN`：用于查找所有符合给定模式 PATTERN 的 key

keys * # 查询 redis 中所有的 key
    
    keys h?llo  # ?: 通配单个字符, 可以是 hello hallo ..., 不包含 hllo.
    
    keys h*llo  # * 通配任意多个字符, hllo hello heello heallo ... 
    
    keys h[ae]llo  # []: 通配括号内的某一个字符，可以查询出 hello hallo, 不可以查出 hllo.
    
    keys h[^e]llo  # 匹配 e 之前的字母, 可以是 hallo ... hdllo ,不包含 hello.
    
    keys h[a-b]llo # - 相当于 or, 匹配 a 或 b, 可以是 hallo hbllo; 可以添加更多的条件，比如: keys h[a-b-c-d]llo 
    
    #上面的语法还可以进行相应的组合，如
    keys h[a-b]*llo  # 匹配 ha(任意多个字符)llo 和 hb(任意多个字符)llo

# 正式环境禁用 keys 的原因 #

**keys 的时间复杂度为**：O(N), 其中N为数据库中密钥的数目，假设数据库中的密钥名称和给定模式的长度有限。尽管其复杂的为 O(N), 但是持续的时间却很短，在一个入门级别的电脑上可以做到 40ms 扫描 100 万个数据。

但是如果是**高并发**的条件下，使用 keys 就会出现问题，`因为 Redis 是一个单线程的数据库，每次执行命令都会对数据库进行加锁，并且 keys 命令没有分页功能，每次都会遍历整个数据库`，假如 20ms 执行完一次操作，如果是百万级并发，那么 Redis 每次执行命令都会出现短暂的锁住，进而导致大量的请求被堵塞，导致其他业务不可用，进而造成 CPU 使用率高，最后造成服务器宕机。

**keys 存在的问题：**

1.  没有分页功能，一次会遍历所有的数据库，并查询出所有符合条件的 key 值；但是查询的结果有用的有可能很少那就很耗资源。
2.  尽管查询速度很快，但随着数据量的增长，查询的时间也会变得越长。

# SCAN 的使用 #

语法：`SCAN cursor [MATCH pattern] [COUNT count] [TYPE type]`

SCAN是基于游标的迭代器。这意味着在每次调用该命令时，服务器都会返回相应的查询数据和一个新的游标，用户需要将该游标用作下一个调用中的游标参数。

游标设置为0时，迭代将开始，服务器返回的游标为0时，迭代将终止。

**参数说明**：

**cursor:** 游标位置，整数值；从 0 开始，到 0 结束；查询的结果有可能是0个，但游标不为 0, 只要游标不为 0，就代表遍历还没有结束。  
**match pattern:** 正则匹配字段 （可选）  
**count:** 限定单次扫描的数量 limit hint（相当于一个小的增量），默认为10。其并不是查询结果返回的最大数量。比如 count 为 10000，意味着每次扫描 1w 条记录，但是有可能只有 10 条符合条件。（可选）

**注意事项：**

1.  游标是一个 Hash 值，是乱序的，一个遍历从 从 0 开始，到 0 结束，意味着重新返回起点。
2.  无需为每次迭代使用相同的COUNT值。只要在下一次遍历时是传入上一次的获得的游标即可，这样下一次遍历会使用上一次的 COUNT 值。
3.  scan 返回的结果可能会有重复数据，需要客户端去重

127.0.0.1:6379> scan 0 match 1* count 15
     1) "17"
     2)  1) "key:12"
         2) "key:18"
         3) "key:14"
         4) "key:14"
         5) "key:16"
         6) "key:17"
         7) "key:15"
         8) "key:10"
         9) "key:13"
        10) "key:17"
        11) "key:1"  # 扫描 15 个元素，但是只有 11 个元素符合
    127.0.0.1:6379> scan 17  # count 会使用上一次的 15
     1) "0"    # 游标值为 0，意味着遍历结束
     2) 1) "key:15"
        2) "key:118"
        3) "key:10"
        4) "key:112"
        5) "key:119"
        6) "key:13"
        7) "key:16"
        8) "key:19"    
        9) "key:111"

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